Làm sao để đồng bộ “trạng thái” của cả chuỗi trò chơi?

Bởi Fiona, IOSG mạo hiểm

TL;DR

*Chuỗi trò chơi/thế giới tự trị đầy đủ (“FOG/AW”) là một trong số ít những câu chuyện quan trọng xung quanh Web 3. So với các ứng dụng Web2.5 chỉ kết nối với Web3 thông qua NFT, FOG/AW đặt logic trò chơi vào chuỗi. Nó sử dụng chuỗi khối như một máy chủ trò chơi, trở thành một nguồn tin cậy phi tập trung cho trạng thái của trò chơi. Điều này mang lại những lợi thế như tính bền bỉ, khả năng chống kiểm duyệt, khả năng kết hợp, v.v., nhưng cũng hạn chế sự đa dạng và phức tạp của các trò chơi được xây dựng trên nó.

• Với các yêu cầu về độ phức tạp và khả năng chơi ngày càng tăng của trò chơi, nhiều thách thức hơn được đặt ra cho kiến trúc động cơ: chẳng hạn như độ trễ khung hình, số ngẫu nhiên, hồi phục sức khỏe, hiệu ứng thụ động liên tục, hẹn giờ, v.v. Khái niệm về thời gian và đơn vị Ticks là khác nhau trên blockchain. Bùn cung cấp rất nhiều ý tưởng để mô phỏng thời gian trôi qua và kỹ năng phục hồi bị động. Ví dụ: khi người chơi di chuyển trong phòng, giao dịch đi kèm với việc di chuyển tất cả các vật phẩm trong phòng theo một số thiết kế được xác định trước. Sử dụng điều này để nhận biết những thay đổi về thời gian và trạng thái.
• Ngăn xếp công nghệ FOG/AW có thể được trừu tượng hóa như sau: nhà phát triển viết mã giao diện người dùng và mặt sau cho ui/ux và logic cốt lõi của trò chơi, sau đó đồng bộ hóa tất cả các thay đổi thông qua vòng lặp trạng thái trò chơi và cuối cùng phản ánh trạng thái mới cho thiết bị cục bộ phía trước bởi bộ chỉ mục.
• Vì nhiều loại trò chơi, chẳng hạn như RTS, yêu cầu tickrate cao và các chuỗi khối được tạo ra bởi sự đồng thuận chỉ có thể xử lý các thay đổi về thời gian khối, nên tickrate là một vấn đề lớn cần giải quyết ở đây. Curio và Argus là những người đi đầu trong lĩnh vực này và họ đang tăng tỷ lệ tickrate của trò chơi ở cấp độ chuỗi dò dẫm. Mud đang cố gắng tối đa hóa toàn bộ chuỗi và toàn bộ trạng thái ứng dụng được lưu trữ trong EVM. Không có kế hoạch giới thiệu tích hợp ngoài chuỗi để đạt được tỷ lệ đánh dấu cao hơn cho trò chơi.
• Đối với việc lựa chọn các chuỗi khác nhau, Dojo đang dẫn đầu toàn bộ hệ sinh thái chuỗi của Starknet. Theo mô tả của @tarrenceva, Starknet có các điểm khác biệt về trạng thái State diffs, khác với các bản tổng hợp lạc quan và tập trung vào đầu ra thực thi hơn là đầu vào. Tác động đối với các trò chơi có thể chủ yếu là để tối ưu hóa chi phí, ví dụ như một trò chơi cờ vua: trong một trò chơi kéo dài ba phút, có thể có 50 nước đi. Thông qua sự khác biệt về trạng thái, một bằng chứng duy nhất và trạng thái cuối cùng có thể chứng minh “đầu ra”. Mặt khác, các bản tổng hợp lạc quan yêu cầu “đầu vào” từ tất cả các trạng thái trung gian.

Xác định FOG/AW: trạng thái trò chơi được đồng bộ hóa như thế nào

Tôi nghĩ để đánh giá đó có phải là FOG hay không, điểm chuẩn là trạng thái trò chơi được đồng bộ hóa như thế nào (nguồn sự thật).

Đối với trò chơi Web 2.5 hoặc trò chơi nhiều người chơi truyền thống, có một máy chủ tập trung xác định trạng thái trò chơi hiện tại và khi người chơi gửi hành động, máy chủ sẽ biên dịch các đầu vào này và trả về kết quả cập nhật cho từng thiết bị của người chơi được kết nối. Máy chủ xử lý tất cả dữ liệu đầu vào (các dấu tích), giải quyết các điểm không nhất quán và định kỳ gửi các bản cập nhật cho người chơi, cung cấp ảnh chụp nhanh về tất cả các yếu tố trong trò chơi, cập nhật trạng thái trò chơi sau mỗi dấu tích. **Trạng thái trò chơi (“trạng thái trò chơi hoặc đánh dấu”) là ảnh chụp nhanh các thuộc tính của mọi đối tượng trong thế giới trò chơi. Tickrate là số lần mỗi giây mà máy chủ trò chơi tính toán và phát trạng thái trò chơi được cập nhật cho người chơi. Tickrate càng cao, trải nghiệm chơi trò chơi sẽ càng chính xác và có độ trung thực cao. Nhìn chung, game chiến thuật thời gian thực hay game hành động yêu cầu cao. đánh dấu, trong khi các trò chơi theo lượt như trò chơi bài thì không.

Nguồn:

Đối với các trò chơi chạy hoàn toàn trên chuỗi, chuỗi khối là máy chủ trò chơi và hoạt động như một nguồn tin cậy phi tập trung cho trạng thái trò chơi. Trong trường hợp này, không chỉ NFT hoặc mã thông báo có quyền sở hữu thực sự mà ngay cả các dấu tích của người chơi và logic trò chơi cũng được thực hiện trên chuỗi. Đây là lý do tại sao quyền sở hữu thực sự, tính bền bỉ, khả năng chống kiểm duyệt, khả năng kết hợp và hơn thế nữa là có thể. Lý tưởng nhất là mọi hành động của người chơi phải được gửi tới chuỗi khối và sau khi đạt được sự đồng thuận, trạng thái trò chơi sẽ được cập nhật và trả về thiết bị cục bộ. Vì vậy, một cách tự nhiên, các loại trò chơi yêu cầu ít tickrate hơn sẽ phù hợp hơn để chơi hoàn toàn trên chuỗi.

** Giải quyết các thách thức về độ trễ của trò chơi, thời gian, v.v.**

Với sự gia tăng về độ phức tạp của trò chơi và các yêu cầu về khả năng chơi, nhiều thách thức hơn được đặt ra cho kiến trúc công cụ: chẳng hạn như độ trễ khung hình, số ngẫu nhiên, phục hồi sự sống, hiệu ứng thụ động liên tục, bộ hẹn giờ, v.v.

Chậm trễ số khung Trên thực tế, nó cũng rất phổ biến trong thế giới Web2, bao gồm cả sự chậm trễ trong kết xuất ứng dụng khách và hoạt động của người dùng. Đặc biệt đối với những game có tickrate cao như FPS, một khi xảy ra độ trễ thì trải nghiệm của người chơi sẽ rất kém, một trong những giải pháp trong Web2 là cập nhật trạng thái lockstep, cho phép tất cả người chơi được đồng bộ hóa theo tiêu chuẩn độ trễ cao nhất giữa những người chơi, để giải quyết công bằng cho trải nghiệm của người chơi. Sự chậm trễ này có thể còn tồi tệ hơn khi blockchain được giới thiệu và các giao dịch cần được xác nhận. Để đạt được mục tiêu này, Mud cũng bổ sung cơ chế hiển thị lạc quan thường được sử dụng trong trò chơi, giả sử rằng thao tác của người dùng thành công và hiển thị nó trong ứng dụng khách trước khi máy chủ đồng ý (hoặc trong trường hợp này là trước khi giao dịch được xác nhận).

Tạo số ngẫu nhiên trên chuỗi là một chủ đề thường được thảo luận. Mud tin rằng hành vi của người dùng có thể được sử dụng làm đầu vào của kết quả ngẫu nhiên và được tạo sau khi tương tác xảy ra.

Khái niệm về thời gian và Ticks đơn vị khác nhau trên chuỗi khối. @SebastienGllmt cho rằng rất khó để sử dụng bộ hẹn giờ trên các chuỗi sử dụng các khái niệm chống gian lận (chẳng hạn như Op), bởi vì một khi xảy ra sự cố, nó sẽ cần phải khôi phục. Nếu sử dụng bộ hẹn giờ trong trò chơi, trải nghiệm sẽ kém. Bùn cung cấp rất nhiều ý tưởng để mô phỏng thời gian trôi qua và kỹ năng phục hồi bị động. Ví dụ: tăng xu vàng theo thời gian, mỗi khi người chơi thực hiện một thao tác cần xu vàng, hãy tính số xu vàng của người chơi dựa trên số xu vàng trước đó của người chơi, số lần làm mới gần nhất và tốc độ làm mới. Ví dụ khác, khi người chơi di chuyển trong phòng, giao dịch đi kèm với việc di chuyển tất cả các vật phẩm trong phòng theo một số thiết kế được xác định trước. Sử dụng điều này để nhận biết những thay đổi về thời gian và trạng thái.

** Viết kịch bản để “ăn gian” có thể không thành vấn đề. **@BriefKandle không cho rằng MEV của hệ thống trò chơi là gian lận. Ngăn chặn MEV bằng các tập lệnh đơn giản là điều mà nhóm trò chơi cần xem xét. Việc phát triển trò chơi Web2 cần thay đổi cách suy nghĩ. Bot MEV tốt là một NPC trong trò chơi.

Một số chức năng này đã được triển khai trong một số trò chơi trực tuyến mới ra mắt gần đây, chẳng hạn như Rhascau, nơi chúng sử dụng bộ hẹn giờ và các hiệu ứng thụ động liên tục. Về cơ bản sử dụng khối thời gian như một tích tắc. (Trong L2 hiện tại, thời gian khối = tickrate).

Ngăn xếp công nghệ FOG/AW

Khung công cụ FOG/AW là một ngăn xếp công cụ dành cho nhà phát triển cho phép các nhà phát triển xây dựng trò chơi bằng cách sử dụng chuỗi khối làm máy chủ và nguồn tin cậy. Ngoài ra, nó có thể giải quyết một số vấn đề hiện tại:

• Không hiệu quả trong việc xây dựng FOG/AW trên chuỗi do thiếu khuôn khổ tiêu chuẩn/làm sẵn;
• Thiếu mô-đun và tái sử dụng mã;
• Thiếu khả năng tổng hợp. Với sự phát triển của công cụ FOG/AW, các trò chơi trực tuyến có thể trở nên thú vị và giàu trí tưởng tượng hơn.

Để dễ hiểu, quy trình kỹ thuật chung được đơn giản hóa của loại công cụ này là: nhà phát triển viết mã đầu cuối và mã đầu cuối cho ui/ux và logic cốt lõi của trò chơi, sau đó đồng bộ hóa tất cả các thay đổi thông qua vòng lặp của trạng thái trò chơi và cuối cùng phản ánh trạng thái mới cho thiết bị cục bộ đầu cuối bởi bộ chỉ mục.

Để làm cho các trò chơi chạy trên blockchain hoạt động trơn tru, Mud, Dojo, Curio, Argus, Paima engine và Lootchain đang phát triển các ngăn xếp công nghệ của riêng họ cho mục đích này. Ngăn xếp công nghệ bao gồm 3 phần chính: chuỗi, ngăn xếp phát triển cốt lõi và giao diện trò chơi. Tất cả họ đều có những đổi mới của riêng mình, tạo ra sự đánh đổi giữa tính phi tập trung và độ phức tạp của trò chơi.

• Game front-end: Chứa các công cụ truyền thống như Unity, Unreal, v.v., cũng như Reac/Threejs và các ngôn ngữ khác, cùng các công cụ mạnh mẽ để cung cấp kết xuất và các chức năng khác, đây là một phần không thể thiếu để nâng cao trải nghiệm và khả năng chơi trò chơi. Các dự án trên về cơ bản có thể cung cấp các SDK có liên quan cho các nhà phát triển sử dụng.
• Ngăn xếp phát triển cốt lõi: Thiết kế một bộ giải pháp để cho phép logic trò chơi chạy trên chuỗi khối và đồng bộ hóa với giao diện người dùng đúng hạn. Các thành phần chính bao gồm cấu trúc cơ sở dữ liệu phù hợp (xác định hành vi và logic của trò chơi), đồng bộ hóa và trả về trạng thái trò chơi.
• Chuỗi: Hầu hết trong số họ chọn xây dựng trên Ethereum, Optimism và Starknet.

Hình bên dưới mô tả cách các giao thức khác nhau thiết kế ngăn xếp công nghệ tương ứng của chúng. Lấy Mud V2 làm ví dụ để xem quy trình hoạt động của nó:

1. Nhà phát triển sẽ gọi một số công cụ giao diện người dùng Web2 trong Mud để viết mã và sử dụng các chức năng mạnh mẽ này như kết xuất để làm cho trò chơi trở nên trực quan hơn và thú vị hơn;
2. Đồng thời, nhà phát triển sẽ viết các nhân vật, vật phẩm và logic hoạt động cụ thể của trò chơi theo khuôn khổ hợp đồng thông minh của Mud (Mud World), chẳng hạn như khi anh hùng A di chuyển từ X đến Y và bắt đầu một cuộc thập tự chinh chống lại vùng đất Y, thì xác suất chiếm thành công vùng đất đó là bao nhiêu hoặc trong hoàn cảnh nào;
3. Các hành động và trạng thái trò chơi trên sẽ được ghi lại trong Mud Store, đây là cơ sở dữ liệu trực tuyến chịu trách nhiệm về trạng thái trò chơi toàn cầu và là nguồn đáng tin cậy để đồng bộ hóa trạng thái trò chơi;
4. Khi anh hùng A tấn công Y, người chơi thực sự nhấp chuột vào máy cục bộ phía trước và gửi lệnh để được tải lên chuỗi. Lệnh dựa trên logic thiết kế trò chơi của nhà phát triển và trạng thái trò chơi hiện tại trong Cửa hàng, dẫn đến kết quả. Kết quả được cập nhật lên trạng thái toàn cầu của trò chơi mới và được đồng bộ hóa với chuỗi;
5. Trò chơi trên Mud hỗ trợ nhiều giao diện người dùng khác nhau như Web và Di động, nhưng có thể phải đối mặt với các yêu cầu lập chỉ mục phức tạp. Chế độ là một trình lập chỉ mục ngoại tuyến được phát triển cho mục đích này.

Bây giờ, hãy nói về các thiết kế chung và khác nhau của các khung cốt lõi này.

• Hầu hết trong số họ tuân theo thiết kế Mud v1 và sử dụng ECS làm cấu trúc dữ liệu để phát triển trò chơi. Đây là cách logic trò chơi được viết và trình bày. Mud V2 đã cải thiện nó và dữ liệu được xác định trong Bảng và s, cho phép các tiêu chuẩn dữ liệu khác (nó không phải tuân thủ tiêu chuẩn mô hình hóa dữ liệu ECS như V1), mang đến cho nhà phát triển nhiều lựa chọn hơn và khiến nó trở nên bao quát hơn.
• Hầu hết sử dụng cơ sở dữ liệu phi tập trung, vì chuỗi khối tự nhiên là nguồn tin cậy cho trạng thái trò chơi và cơ sở dữ liệu. Mud đang cố gắng tối đa hóa toàn bộ chuỗi và toàn bộ trạng thái ứng dụng được lưu trữ trong EVM. Không có sự hy sinh của việc phân cấp hoặc giới thiệu các kế hoạch tích hợp ngoài chuỗi để đạt được tỷ lệ đánh dấu cao hơn cho trò chơi.
• Do nhiều loại trò chơi, chẳng hạn như FPS, yêu cầu tickrate cao và các chuỗi khối được tạo ra bởi sự đồng thuận chỉ có thể xử lý các thay đổi về thời gian khối, nên tickrate là một vấn đề lớn cần giải quyết ở đây. Trong các thiết kế sáng tạo của mình, Curio và Argus là những người đầu tiên hy vọng tăng tỷ lệ đánh dấu ở cấp độ chuỗi.
• Đối với việc lựa chọn các chuỗi khác nhau, cả Curio và Loot đều sử dụng Caldera để xây dựng chuỗi ngăn xếp Op. Ngoài ra, Dojo đang dẫn đầu toàn bộ hệ sinh thái chuỗi của Starknet. Theo mô tả của @tarrenceva, Starknet có các điểm khác biệt về trạng thái State diffs, khác với các bản tổng hợp lạc quan và tập trung vào đầu ra thực thi hơn là đầu vào. Tác động đối với các trò chơi có thể chủ yếu là để tối ưu hóa chi phí, ví dụ như một trò chơi cờ vua: trong một trò chơi kéo dài ba phút, có thể có 50 nước đi. Thông qua sự khác biệt về trạng thái, một bằng chứng duy nhất và trạng thái cuối cùng có thể chứng minh “đầu ra”. Mặt khác, các bản tổng hợp lạc quan yêu cầu “đầu vào” từ tất cả các trạng thái trung gian.

Hiện đã có một số trò chơi được xây dựng trên các công cụ này. Cả Mud và Dojo đều đang tổ chức các cuộc thi hackathon để thu hút các nhà phát triển xây dựng ứng dụng. Curio vừa phát hành minigame demo của Warcraft tại ETHCC.

Rõ ràng, FOG/AW đang trở thành một hệ sinh thái quan trọng để cạnh tranh chuỗi công khai. AW (Thế giới tự trị) do Lattice đề xuất là một khái niệm lớn, không chỉ giới hạn trong trò chơi mà còn bao gồm nhiều thuộc tính như xã hội và tài chính. Vì vậy, được xây dựng trên đó là một thế giới ảo giàu trí tưởng tượng, Metaverse. Chúng ta có thể mong đợi một số dạng ứng dụng tích hợp mới như trò chơi, mạng xã hội và tài chính.

Thẩm quyền giải quyết:

số 8.